FR2472948A1 - Stirrer tank contg. helical blade rotated via vibrating shaft - is esp. for uniform mixing of paint suspensions used on car bodies - Google Patents

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Abstract

The tank has a removable lid contg. a bearing in which a vertical shaft (1) is rotated by a motor. A helical stirrer blade (4) is located on the shaft (1), which is vibrated axially so blade (4) has a small, vertical amplitude of vibration. The bottom end of shaft (1) pref. rests on a coil spring made of wire; and the bottom end of the spring wire pref. extends radially across the base of the stirrer tank to form a scaper removing solids deposited on the base of the tank. Shaft (1) is pref. provided with two lugs forced by the coil spring against the undulating profile on the base of a bush, so the shaft (1) oscillates axially when it is rotated. Efficient mixing is essential if a paint is to provide a constant colour. The vibration removes any solid pigments which may have settled on the blade (4).

Description

La présente invention concerne un agitateur destiné à homogénéiser un melange de produits dont au moins l'un se présente en phase liquide. The present invention relates to an agitator intended to homogenize a mixture of products, at least one of which is in the liquid phase.

Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, à la préparation de peintures pour véhicules. Dans ce cas, l'agitateur est principalement destine à Qtre utilisé pour la remise en suspension et pour ie maintien des teintes de base utilisées dans les carrosseries, en vue de la réalisation des coloris correspondants aux différents véhicules en circulation. It applies more particularly, but not exclusively, to the preparation of vehicle paints. In this case, the agitator is mainly intended to be used for resuspension and for the maintenance of the basic colors used in bodywork, with a view to achieving the colors corresponding to the various vehicles in circulation.

En effet, il est essentiel que ces teintes de base soient parfaitement homogènes afin que les quantités prélevées diapres les formules de préparation correspondent à des quantitds de pigments parfaitement constantes, condition essentielle pour assurer une bonne reproduction du coloris. Indeed, it is essential that these basic colors are perfectly homogeneous so that the quantities taken from the preparation formulas correspond to perfectly constant quantities of pigments, an essential condition for ensuring good color reproduction.

Habituellement, cet agitateur est entraîné en rotation par un dispositif mécanique dont l'axe passe au travers d'un couvercle solidement fixé sur la botte de teinte de base. Usually, this agitator is driven in rotation by a mechanical device, the axis of which passes through a cover securely fixed to the base shade boot.

On sait qu'à heure actuelle, il existe sur le marche plusieurs types d'agitateurs de ce genre, dont les plus répandus comportent essentiellement
- soit un volet en tale muni de persiennes qui tourne autour de l'axe de rotation en constituant un plan vertical qui se ddplaee dans le liquide, une partie de la peinture passant an travers des persiennes et provoquant un certain brassage
- soit une pale primaire in4rieare he-licoldale mais avec un pas très rapide, et une pale secondaire, plane, situe près de la surface du liquide, cet agitateur provo quant au cours de sa rotation, un brassage de nature dif- férente de celui du premier type, qui produit un mouvement de convection verticale
- ou bien une pale hélicoïdale dont le pas est plus faible que dans le cas précédent, et qui provoque un brassage tout aussi efficace, avec cependant, au centreXun vortex pouvant créer un mélange air-peinture et une émulsion.
We know that at present, there are several types of agitators on this market, the most widespread of which essentially include
- either a shutter in sheet fitted with louvers which rotates around the axis of rotation by constituting a vertical plane which moves in the liquid, part of the paint passing through louvers and causing a certain mixing
- either an in4rieare primary blade he-licoldale but with a very fast pitch, and a secondary blade, plane, located near the surface of the liquid, this agitator provo as for its rotation, a mixing of a different nature from that of the first type, which produces a vertical convection movement
- Or else a helical blade whose pitch is weaker than in the previous case, and which provokes an equally effective mixing, with however, in the center, a vortex which can create an air-paint mixture and an emulsion.

Ces trois types d'agitateurs sont couramment utilisés sans qu'il ait été possible de mettre en évidence une supériorité incontestable de l'un par rapport aux antres, principalement au cours d'essais-en laboratoire et dans des milieux simulant la viscosité de la peinture. These three types of agitators are commonly used without it being possible to demonstrate an indisputable superiority of one compared to others, mainly during laboratory tests and in media simulating the viscosity of the painting.

Par contre, ces agitateurs présentent un grave inconvénient lors de l'agitation de teintes de base présentant des décantations importantes, par exemple dans le cas des bases métallisées pour lesquelles il existe un dépôt de plusieurs centimètres de poudre d'aluminium concentrée. On the other hand, these stirrers have a serious drawback when stirring base colors having significant decantations, for example in the case of metallized bases for which there is a deposit of several centimeters of concentrated aluminum powder.

En effet, aucun de ces agitateurs ne s'est montré suffisamment efficace, l'opérateur étant alors dans l'obligation d'effectuer un brassage manuel avant la mise en service sur la machine d'agitation.Indeed, none of these agitators has been shown to be sufficiently effective, the operator then being obliged to carry out manual stirring before putting into service on the stirring machine.

L'invention a donc pour but de supprimer cet inconv4- nient. Elle propose donc un agitateur présentant une efficacité supérieure à celle des trois types précédemment mentionnés et qui convient pour des milieux à forte décantation. The object of the invention is therefore to eliminate this drawback. It therefore proposes an agitator having an efficiency greater than that of the three types previously mentioned and which is suitable for environments with strong settling.

A cet effet 1'agitateur selon l'invention comprend donc une lame hélicoidale montée rotative sur un axe vertical de manière à créer un brassage dans le sens vertical, et des moyens permettant d'animer ladite lame d'un mouvement vibratoire de faible amplitude verticale. To this end, the agitator according to the invention therefore comprises a helical blade rotatably mounted on a vertical axis so as to create a mixing in the vertical direction, and means making it possible to animate said blade with a vibratory movement of small vertical amplitude. .

Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite lame comp-rte à sa base un dispositif de raclage constitué par un ressort en fil rond exerçant une pression constante sur le fond et le cté de la bote contenant le mélange à brasser. According to another characteristic of the invention, said blade comp-rte at its base a scraping device constituted by a round wire spring exerting a constant pressure on the bottom and the side of the box containing the mixture to be brewed.

Ce type d'agitateur peut être utilisé avec un modèle quelconque de couvercle généralement utilisé sur les machines d'agitation, mais il peut également être utilisé pour d'antres applications et sa dimension est uniquement fonction de celle des récipients utilisés. This type of agitator can be used with any model of lid generally used on stirring machines, but it can also be used for other applications and its size is only a function of that of the containers used.

Par ailleurs, les moyens permettant d'obtenir le susdit mouvement vibratoire peuvent être associés à l'axe de l'agitateur. Toutefois, ils peuvent également faire partie du système d'entratnement de l'agitateur, lequel est alors conçu de manière à produire à la fois un mouvement de rotation et un mouvement axial oscillatoire. Furthermore, the means making it possible to obtain the above-mentioned vibratory movement can be associated with the axis of the agitator. However, they can also be part of the agitator drive system, which is then designed so as to produce both a rotational movement and an oscillatory axial movement.

Selon une autre caractéristique de l'invention le susdit système d'entralnement peut alors consister en une perceuse à percussion classique. According to another characteristic of the invention, the above-mentioned entrainment system can then consist of a conventional impact drill.

Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels
Les figures 1 et 2 sont deux coupes axiales d'un agitateur monté sur un couvercle utilisable sur une machine d'agitation classique
La figure 3 est une coupe transversale selon A-A de la figure 2 3
La figure 4 est une vue de dessus de l'agitateur représenté figures 1 et 2
La figure 5 est une coupe axiale de la base d'un agitateur équipé d'un téton d'appui
La figure 6 est une coupe axiale partielle d'un agitateur selon un autre mode d'exécution de l'invention 5
La figure 7 est une coupe axiale partielle selon
F-F de la figure 6.
An embodiment of the invention will be described below, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which
Figures 1 and 2 are two axial sections of an agitator mounted on a cover usable on a conventional stirring machine
Figure 3 is a cross section along AA of Figure 2 3
Figure 4 is a top view of the agitator shown in Figures 1 and 2
Figure 5 is an axial section of the base of an agitator equipped with a support stud
FIG. 6 is a partial axial section of an agitator according to another embodiment of the invention 5
Figure 7 is a partial axial section along
FF of figure 6.

Tel que représenté sur ces dessins, l'agitateur comprend tout d'abord un axe vertical 1 monté pivotant à sa partie supérieure dans un palier 2 venu de matière avec un couvercle moulé 3 du type de ceux qui sont habituelle- ment utilisés par les machines d'agitation de peinture pour carrosserie. A la partie inférieure de cet axe 1 est fixée une rampe hélicoTdale 4 dont le pas a été déterminé expérimentalement afin de produire un brassage le plus efficace possible sans qu'il y ait introduction d'air pendant le brassage. As shown in these drawings, the agitator firstly comprises a vertical axis 1 pivotally mounted at its upper part in a bearing 2 formed integrally with a molded cover 3 of the type of those usually used by machines paint stirring for bodywork. At the lower part of this axis 1 is fixed a helicoTdale ramp 4 whose pitch has been determined experimentally in order to produce the most efficient stirring possible without the introduction of air during stirring.

L'agitateur tournant généralement dans le sens des aiguilles d'une montre, on a utilisé une hélice à pas de droite, de manière à ce qu'elle tende à se visser dans le dépit et à atteindre rapidement le fond 5 de la botte 6. The agitator generally turning in a clockwise direction, a right-hand propeller was used, so that it tends to screw in spite and quickly reach the bottom 5 of the boot 6 .

La largeur du ruban de la rampe 4 est déterminée de telle manière qu'il subsiste un volume suffisant autour de l'axe 1 pour que la peinture qui est rapidement transportée à la partie supérieure puisse redescendre par le centre et ensuite recommencer son mouvement indéfiniment. The width of the strip of the ramp 4 is determined in such a way that there remains a sufficient volume around the axis 1 so that the paint which is quickly transported to the upper part can descend through the center and then repeat its movement indefinitely.

Par contre, à la base de l'agitateur, la rampe hélicoIdale 4 est prolongée jusqu'à l'axe afin qu'il ne subsiste pas de zone non explorée dans le fond de la boite.By cons, at the base of the agitator, the helical ramp 4 is extended to the axis so that there is no unexplored area in the bottom of the box.

Il est apparu à l'usage que lorsqu'on voulait homogénéiser des teintes très décantées à l'aide de la rampe 4 précédemment décrite, celle-ci se garnissait d'un dépit qui, ensuite,ne-parvenait pas à se dissoudre. It has become apparent in use that when one wanted to homogenize very decanted shades using the ramp 4 previously described, the latter was filled with a spite which, then, did not manage to dissolve.

Peur supprimer cet inconvénient, l'invention a donc prévu un dispositif permettant dtengendrer sur l'axe 1 et, en conséquence, sur la rampe 4 des impulsions verticales de faible amplitude et de fréquence diterminée qui parviennent à fractionner le dépôt et à faciliter son glissement sur la lame jusqu' ce qui il soit dispersé dans le milieu solvant. In order to eliminate this drawback, the invention has therefore provided a device allowing dtengendrer on axis 1 and, consequently, on ramp 4 of vertical pulses of low amplitude and of defined frequency which manage to split the deposit and facilitate its sliding on the slide until it is dispersed in the solvent medium.

D'une façon plus précise, ce dispositif fait snterve- nir un manchon tubulaire 7 venant s 'emmancher dans le palier 2 du couvercle 3 et dont la tranche inférieure forme une couronne crantée 8 présentant une allure sinusofdale.  More precisely, this device causes a tubular sleeve 7 to snap into place in the bearing 2 of the cover 3 and the lower edge of which forms a notched crown 8 having a sinusofdale shape.

Ce manchon 7 peut consister par exemple en une pièce en matière plastique moulée de composition spéciale résistant à l'usure et aux solvants. Il peut en outre comprendre une lèvre flexible circulaire 9 destinée à réaliser une étanchéité autour de l'axe 1.This sleeve 7 can consist, for example, of a molded plastic part of a special composition resistant to wear and to solvents. It may also comprise a flexible circular lip 9 intended to provide a seal around the axis 1.

Snr cette couronne crantée 8 viennent porter deux taquets 10, 10' diamètralement opposés solidaires de l'axe 1. Ces taquets 10, 1D' peuvent etre avantageusement réalisés à l'aide d'une tEle d'acier inoxydable pliée en forme de U dont la partie cylindrique 11 vient au contact avec la couronne crantée 8. Snr this notched crown 8 come carry two tabs 10, 10 'diametrically opposite integral with the axis 1. These tabs 10, 1D' can be advantageously made using a stainless steel sheet folded in a U shape the cylindrical part 11 comes into contact with the notched crown 8.

Le contact entre lesdits taquets 10, 10t et ladite couronne crantée 8 est maintenu, grâce à l'action d'un ressort de compression 12, monté à l'extrémité inférieure de l'axe 1, et qui vient porter sur le fond 5 de la bote 6 sur laquelle est monté le couvercle 3. The contact between said tabs 10, 10t and said notched crown 8 is maintained, thanks to the action of a compression spring 12, mounted at the lower end of axis 1, and which comes to bear on the bottom 5 of the box 6 on which the cover 3 is mounted.

Ainsi lors de la rotation de l'axe 1, le passage des taquets 10, 10' sur une dent de la couronne crantée 8, provoque un déplacement vers le bas de l'axe 1 contre l'action du ressort 12. Ce dernier assure quant à lui un déplacement inverse, vers le haut, lorsque les taquets 10, 10' arrivent dans une partie en creux de la couronne crantée 8. Thus during the rotation of the axis 1, the passage of the tabs 10, 10 'over a tooth of the toothed crown 8, causes a downward movement of the axis 1 against the action of the spring 12. The latter ensures as for a reverse movement, upwards, when the tabs 10, 10 'arrive in a hollow part of the notched crown 8.

On obtient donc, au niveau de la rampe hélicoïdale, la superposition de deux actions (convectionbvibration) qui à elles seules ne pourraient pas réaliser une hono- généisation rapide
Toutefois on a constaté expérimentalement que malgré ces deux actions, il subsistait, un dépôt d'une certaine épaisseur sur le fond 5 et sur les parois latérales de la boîte 6, à l'endroit où s'était opérée la décantation.
One thus obtains, at the level of the helical ramp, the superposition of two actions (convectionbvibration) which alone could not achieve rapid homogenization
However, it has been found experimentally that despite these two actions, there remains a deposit of a certain thickness on the bottom 5 and on the side walls of the box 6, at the place where the decantation had taken place.

C'est la raison pour laquelle, afin de remettre ce dépôt en suspension, on a muni l'agitateur d'un ressort hélicoï- dal 12, dont l'extrémité inférieure, déroulée, s'étend contre le fond 5 puis, après un coude à angle droit 13, contre la paroi latérale de la boite 6, avant de venir en retour vers la rampe hélicoïdale 4 à laquelle il vient se fixer.This is the reason why, in order to resuspend this deposit, the agitator has been provided with a helical spring 12, the lower end of which, unwound, extends against the bottom 5 and then, after a right angle bend 13, against the side wall of the box 6, before coming back towards the helical ramp 4 to which it is fixed.

Cet ensemble permet à la fois d'exercer sur l'axe 1 la contrainte axiale nécessaire pour obtenir l'effet vibratoire et d'assurer un. raclage du fond 5 et de la paroi latérale de la boîte 6 sur une partie de sa hauteur. This assembly allows both to exercise on the axis 1 the axial stress necessary to obtain the vibratory effect and to ensure a. scraping the bottom 5 and the side wall of the box 6 over part of its height.

Dans le mode de réalisation représenté figure 5, la lame hdlicoVdale de l'agitateur est fixée à un manchon tubulaire 14 emmanché, en bout de l'axe i. Dans la partie inférieure de ce manchon vient s'engager la partie sup6- rieurs en spirale du ressort ainsi que, coaxialement & ce ressort, la tige d'un téton d'appui 15 dont la tAte 16, de préférence arrondie est destinée à venir en butée contre le fond 5 de la boite 6.  In the embodiment represented in FIG. 5, the hdlicoVdale blade of the agitator is fixed to a tubular sleeve 14 fitted, at the end of the axis i. In the lower part of this sleeve engages the upper spiral part of the spring as well as, coaxially with this spring, the rod of a bearing stud 15 whose head, preferably rounded, is intended to come in abutment against the bottom 5 of the box 6.

On notera enfin que dans les exemples précédemment décrits l'entraînement en rotation de l'axe est assuré par un dispositif d'accouplement rapide à un organe moteur.  Finally, it should be noted that in the examples described above, the rotation drive of the axis is ensured by a quick coupling device to a motor member.

Ce dispositif consiste en une fourche 17 en forme de U qui coopère avec une palette rotative de l'organe moteur (non représenté). En position accouplée, les axes de l'agita teur et l'axe de l'organe moteur se trouve coaxiaux et la palette se trouve engagée entre les deux branches 18, 19 de la fourche 17. Un tel accouplement présente l'avantage de permettre un jeu axial de l'axe de 1'agitateur par rapport à l'axe moteur.This device consists of a U-shaped fork 17 which cooperates with a rotary paddle of the drive member (not shown). In the coupled position, the axes of the agitator and the axis of the drive member are coaxial and the pallet is engaged between the two branches 18, 19 of the fork 17. Such a coupling has the advantage of allowing an axial clearance of the agitator axis relative to the motor axis.

Dans l'exemple représenté figures 6 et 7, le palier 20, dans lequel est monté pivotant l'axe 1, vient en saillie de chaque côté du couvercle 3. Sur la partie inférieure de ce palier 20 vient s'emmancher un élément tubulaire 21 muni d'une lèvre interne circulaire 22 destinée à réaliser l'étanchéité entre l'axe 1 et le couvercle 3. In the example shown in FIGS. 6 and 7, the bearing 20, in which the axis 1 is pivotally mounted, projects on each side of the cover 3. On the lower part of this bearing 20 is fitted a tubular element 21 provided with a circular internal lip 22 intended to seal between the axis 1 and the cover 3.

Par videurs, sur la face supérieure de ce couvercle 3 vient en outre se fixer un manchon tubulaire 23 comprenant dans sa partie supérieure nn fond 24 muni d'un perçage coaxial 25 au travers duquel passe l'axe 1 et, dans sa partie inférieure un collet 26 muni de perçages 27 pour la fixation par vissage du manchon 23 sur le couvercle 3.By bouncers, on the upper face of this cover 3 is also fixed a tubular sleeve 23 comprising in its upper part nn bottom 24 provided with a coaxial bore 25 through which passes the axis 1 and, in its lower part a collar 26 provided with holes 27 for fixing by screwing the sleeve 23 to the cover 3.

Sur la face inférieure 28 du fond 24 qui présente des nervurations radiales d'allure sinusoidale viennent porter deux taquets 10-10' solidaires de l'axe 1 et réalisés de la façon précédemment décrite. On the underside 28 of the bottom 24 which has radial ribs of sinusoidal appearance come to wear two tabs 10-10 'integral with the axis 1 and produced in the manner previously described.

Le fonctionnement de cet agitateur est sensiblement le mame que celui précédemment décrit. Toutefois, il convient de noter que dans ce mode de réalisation, l'ensemble produisant les oscillations axiales de l'axe 1 se trouve isolé des produits à mélanger grâce à l'étanchéité réalisée par l'élément tubulaire 21 et la livre 22. The operation of this agitator is substantially the same as that previously described. However, it should be noted that in this embodiment, the assembly producing the axial oscillations of the axis 1 is isolated from the products to be mixed thanks to the seal produced by the tubular element 21 and the book 22.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1.- Agitateur destiné à homogénéiser un mélange de produits contenu dans un récipient, caractérisé en ce qu'il comprend une lame hélicoidale (4) montée rotative sur un axe vertical (1) de manière à créer un brassage dans le sens vertical, et des moyens permettant d'animer ladite lame d'un mouvement vibratoire de faible amplitude verticale. 1.- Agitator intended to homogenize a mixture of products contained in a container, characterized in that it comprises a helical blade (4) rotatably mounted on a vertical axis (1) so as to create stirring in the vertical direction, and means for animating said blade with a vibratory movement of low vertical amplitude. 2.- Agitateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite lame comporte à sa base un dispositif de raclage constitué par un ressort (12) -eserçant une pression constante sur le fond et le c8té de la bote contenant le mélange à brasser. 2. An agitator according to claim 1, characterized in that said blade comprises at its base a scraping device constituted by a spring (12) -sercing a constant pressure on the bottom and the side of the box containing the mixture to be stirred. 3.- Agitateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le susdit axe (1) est monté pivotant, à sa partie supérieureSdans un palier (2) porté par le couvercle dudit récipient. 3.- Agitator according to one of claims 1 and 2, characterized in that the aforesaid axis (1) is pivotally mounted, at its upper partSdans a bearing (2) carried by the cover of said container. 4.- Agitateur selon l'une des revendications préc4- dentes, caractérisé en ce que les moyens permettant d'obtenir le susdit mouvement vibratoire sont associés à l'axe (1) de l'agitateur. 4. Agitator according to one of the preceding claims, characterized in that the means making it possible to obtain the above-mentioned vibratory movement are associated with the axis (1) of the agitator. 5.- Agitateur selon lune des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens permettant d'obtenir le susdit mouvement vibratoire font partie du système d'entraînement en rotation de l'agitateur. 5. Agitator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means making it possible to obtain the above-mentioned vibratory movement form part of the system for driving the agitator in rotation. 6.- Agitateur selon la revendication S, caractérisé en ce que le susdit système d'entraînement en rotation de l'agitateur consiste en une perceuse à percussion. 6. Agitator according to claim S, characterized in that the aforesaid rotary drive system of the agitator consists of an impact drill. 7.- Agitateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens permettant dlobtenir le susdit mouvement vibratoire consistent en un manchon tubu laire venant 81 emmancher dans le susdit palier et dont la tranche inférieure forme une couronne crantée présentant une allure sinusoidale, et en ce que sur cette couronne crantée viennent porter deux taquets diamétralement opposés qui sont solidaires de l'axe (1) et sont maintenus au contact de la couronne crantée grSce à l'action du ressort. 7. Agitator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the means making it possible to obtain the aforesaid vibratory movement consist of a tubular sleeve sleeve coming from 81 to be fitted in the above bearing and the lower edge of which forms a notched crown having a sinusoidal shape, and in that on this notched crown come to wear two diametrically opposite cleats which are integral with the axis (1) and are held in contact with the notched crown thanks to the action of the spring. 8.- Agitateur selon l'une des revendications précé dentes, caractérisé en ce que la rampe hélicoldale de l'agitateur est fixée à un manchon tubulaire (11) partiellement emmanché puis fixé en bout de l'axe (1), et en ce que, dans la partie inférieure de ce manchon (14) vient s'engager la partie supérieure en spirale du ressort, ainsi que, coaxialement à ce ressort, la tige d'un téton d'appui (15) dont la tête (16), de préférence arrondie est destinée à venir en butée contre le fond (5) de la boite (6).  8. Agitator according to one of the preceding claims, characterized in that the helical ramp of the agitator is fixed to a tubular sleeve (11) partially fitted and then fixed at the end of the axis (1), and in that that, in the lower part of this sleeve (14) engages the upper spiral part of the spring, as well as, coaxially with this spring, the rod of a bearing stud (15) whose head (16) , preferably rounded, is intended to abut against the bottom (5) of the box (6).
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